110V埋弧焊送丝电机H桥驱动电路研究

摘要

埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，生产效率高、焊缝质量好、劳动条件好的特点使其在国民经济中占据相当重要的地位。埋弧焊主要用于焊接各种钢板结构、造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。埋弧自动焊时，引燃电弧、焊接送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程均可实现自动化控制。
　　 在埋弧焊接的变速送丝系统中，其电弧电压的稳定是依靠调节送丝速度实现的。因此电弧电压的稳定性取决于送丝速度调节的快慢。而送丝速度的调节快慢除了受控于实际的控制系统外，还受电机惯性的影响。在一些对电弧电压、电弧电流要求很高的焊接场合，目前常用的送丝系统将难以满足要求。在下降特性电源-变速送丝埋弧焊系统中，使用高频率、推挽工作的H桥驱动送丝电路有利于提高电弧电压的稳定性。H桥驱动电路通过PWM方式驱动电机，在其驱动下，电机始终处于运动状态，即使是在转速为零的场合也是如此。这大大减小了电机的惯性，将其用于送丝系统将有望提高电弧电压的稳定性。
　　 然而，市售的H桥电机驱动模块主要针对低压电机而设计的，难以直接用于埋弧焊送丝电机的控制。本文基于低压H桥电机驱动模块L292，采用高速光电耦合器把模块电路和场效应管高压驱动电路隔离开，设计了快速调节的双极式可逆高压H桥送丝电路。结果表明当驱动模块电压与电机额定电压不同时，高速光电耦合器的应用是一种简单、行之有效的方法，使L292能够对110V送丝电机的转速和转向进行控制，所设计的电路在一定程度上改善了送丝速度变化滞后现象，进而提高电弧电压稳定性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的主要内容

第二章文献综述

2.1埋弧焊的原理

2.2埋弧焊的优点

2.3埋弧焊机的选择

2.4气体保护焊送丝方法

2.5弧压负反馈调节原理

第三章送丝电机控制系统电路设计

3.1埋弧焊自动送丝系统结构框图

3.2直流稳压电源设计

3.3电机驱动模块L292外围电路设计

3.3.1电机驱动模块L292的原理

3.3.2电机驱动模块L292芯片分析

3.4绝对值电路设计

3.5比例积分(PI)电路

3.6送丝电压的预设、弧压负反馈电路

3.7焊接过程逻辑控制电路

3.8本章小结

第四章高压驱动电路设计

4.1光电隔离电路设计

4.1.1电路的隔离技术

4.1.2光电耦合器的原理及参数

4.1.3光电耦合器4N25的结构及参数

4.1.4光电隔离电路的设计

4.2高压驱动电路的设计

4.2.1 PWM可逆直流调速系统

4.2.2功率电子器件的选用

4.2.3 MOS管开关电路

4.2.3 H桥高压驱动电路设计

4.3本章小结

第五章H桥送丝电路的调试

5.1电路调试的原则

5.2 L292输出波形的调试

5.3光电隔离电路的调试

5.4直流送丝电机两端波形

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录：110V埋弧焊送丝电机H桥驱动电路图